ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕ ಎನ್ನದು ಏನು?

ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕವು ವೈದ್ಯುತ ಉಪಕರಣವಾಗಿದ್ದು, ಆउಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ದಾಖಲೆ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ಲೋಡ್ ಬದಲಾಗಿದ್ದರೂ ಆઉಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ಗೃಹ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಮೂಲಕ ಸುಂದರವಾದ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಳವಿನಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಚಾಲನೆ ನಿರ್ಧಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

1. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕದ ಮೂಲ ಕ್ರಿಯೆಗಳು

• ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಣ: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕದ ಪ್ರಮುಖ ಕ್ರಿಯೆ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸರಿಸುವುದು. ಇದು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಳಿದ್ದರೂ ಸ್ಥಿರ ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

• ಲೋಡ್ ಅನುಕೂಲತೆ: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕವು ಲೋಡ್ ಬದಲಾಗಿದ್ದರೂ ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಸರಿಸಬಹುದು. ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಡ್ ಶರತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

• ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು: ಅನೇಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಓವರ್‌ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಅಂಡರ್‌ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಮತ್ತು ಶೋರ್ಟ್-ಸರ್ಕಿಟ್ ರಕ್ಷಣೆ ಜೊತೆಗೆ ಹೊಂದಿದ್ದು, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಚ್ಛೇದ ಅಥವಾ ಸರ್ಕಿಟ್ ದೋಷಗಳಿಂದ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ದಾಂಬಿಕೆ ನಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ.

2. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಕ್ರಿಯಾ ತತ್ತ್ವಗಳು

ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕದ ಕ್ರಿಯಾ ತತ್ತ್ವವು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳು:

ರೇಖೀಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕ:

ರೇಖೀಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕವು ಆಂತರಿಕ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಪರಿವಾಹ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ವೇರಿಯಬಲ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಪ್ರಕಾರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬದಲಾದಾಗ ಸ್ಥಿರ ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ಧಾರಿಸುವಂತೆ ತನ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಮಾರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ರೇಖೀಯ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಸರಳ ಡಿಜೈನ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶಕ್ತಿ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಅದು ಕಡಿಮೆ ಹರಿವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅನಾವಶ್ಯ ಶಕ್ತಿಯು ಹೀಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸುತ್ತದೆ.

ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕ (ಸ್ವಿಚ್-ಮೋಡ್ ಶಕ್ತಿ ಆಧಾರ, SMPS):

ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕವು ವೇಗದಿಂದ ಸ್ವಿಚ್ ಮಾಡುವ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ MOSFETs) ಬಳಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಪಲ್ಸ್-ವೈದ್ಯುತ ಮಾಡುಲೇಶನ್ (PWM) ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿ ಉನ್ನತ ಆವೃತ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಆಧಾರವನ್ನು ಸ್ವಿಚ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರ ಮೂಲಕ ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಹರಿವಾಗಿದ್ದು ಉನ್ನತ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉನ್ನತ ಪರಿವಾಹ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅವು ವೈದ್ಯುತ ದೋಷ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಅವು ಸ್ವಂತ ಡಿಜೈನ್ ಕಾರಣ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ.

ಆಟೋಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕ:

ಆಟೋಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕವು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ತತ್ತ್ವಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರವಾಗಿದ್ದು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯ ವಿಂಡಿಂಗ್ ಮಧ್ಯದ ಟರ್ನ್ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ತ್ರಿದಳ ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉನ್ನತ ಶಕ್ತಿ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆಟೋಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ಉನ್ನತ ಹರಿವ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ನೀಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವು ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಸೀಮಿತ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯುತ ವಿಘಟನೆ ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ.

ಮಾಧ್ಯಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕ:

ಮಾಧ್ಯಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕವು ಮಾಧ್ಯಮಿಕ ಸ್ತರದ ಮಾರ್ಪಾಡು ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಮಾಧ್ಯಮಿಕ ಮೂಲದ ಸ್ತರವನ್ನು ಸರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಉತ್ತಮ ವಿಶ್ವಾಸ್ಯತೆ ಮತ್ತು ದೋಷ ನಿರೋಧಕ ಶಕ್ತಿ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕಾರ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಔದ್ಯೋಗಿಕ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕ:

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕವು ಸೆಮಿಕಾಂಡಕ್ಟರ್ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಥೈರಿಸ್ಟರ್ ಅಥವಾ IGBTs) ಬಳಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಾಣಿತವಾಗಿ ನಿರ್ಧಾರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ದೂರದಿಂದ ನಿರೀಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಸರಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸಂಪರ್ಕ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರಾಣಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

3. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಅನ್ವಯಗಳು

• ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಗ್ರಿಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವಂತೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಮೂಲಕ ವಿನಿಯೋಜಕರ ಮೇಲೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸುರಕ್ಷಿತ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವಿತರಣ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದರ ಮೂಲಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಳಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ.

• औದ್ಯೋಗಿಕ ಉಪಕರಣಗಳು: ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನ ಯುನಿಟ್ಗಳಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಮೋಟರ್ಗಳಿಗೆ, ಯಂತ್ರ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಿರ ಶಕ್ತಿ ನೀಡುತ್ತವೆ. ಇದರ ಮೂಲಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಳಗಳಿಂದ ಉಪಕರಣ ದೋಷಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಉತ್ಪಾದನ ಬಾಧೆಗಳನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುತ್ತವೆ.

• ಗೃಹ ಉಪಕರಣಗಳು: ಅನೇಕ ಗೃಹ ಉಪಕರಣಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಟೆಲಿವಿಷನ್, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಮತ್ತು ರಿಫ್ರಿಜರೇಟರ್ಗಳು, ಅವರ ಆಂತರಿಕ ಸರ್ಕಿಟ್ಗಳನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಳಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಉಪಕರಣದ ಆಯುಕಾಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

• ಸಂಪರ್ಕ ಉಪಕರಣಗಳು: ಸಂಪರ್ಕ ಬೇಸ್ ಸ್ಟೇಷನ್‌ಗಳು, ಸರ್ವರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಯಾವುದೇ ವಿಶ್ವಾಸ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಆಧಾರ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಉಪಕರಣಗಳು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಸ್ಥಿರ ಚಾಲನೆ ನಿರ್ಧಾರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಮೂಲಕ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೂ ಸ್ಥಿರ ಚಾಲನೆ ನಿರ್ಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

• ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳು: ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಬೇಟರಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ಧಾರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಮೂಲಕ ವಾಹನದ ಸುರಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ಚಾಲನೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

4. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಆಯ್ಕೆ ಮಾನದಂಡಗಳು

• ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರದೇಶ: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕವು ಪ್ರತೀಕ್ಷಿಸುವ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಚಾಲನೆ ಮಾಡಬಹುದಾಗಿರಬೇಕು, ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವಾದವಾಗ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಳಗಳಿರುವ ವಾತಾವರಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರದೇಶದ ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

• ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ದ್ರಷ್ಟಿಕೋನ: ಅನ್ವಯದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಯೋಗ್ಯ ಆಫ್ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ದ್ರಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿ. ಪ್ರಮಾಣೀಕ ಯಂತ್ರಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಸಂಪರ್ಕ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರತೆ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

• ಲೋಡ್ ಕ್ಷಮತೆ: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕದ ರ